Curli
La proteína Curli es un tipo de fibra amiloide producida por ciertas cepas de enterobacterias . Son fibras extracelulares ubicadas en bacterias como E. coli y Salmonella. [2] Estas fibras sirven para promover el comportamiento de la comunidad celular a través de la formación de biopelículas en la matriz extracelular . El amiloide está asociado con enfermedades neurodegenerativas humanas como la enfermedad de Alzheimer. [3] El estudio de curli puede ayudar a comprender las enfermedades humanas que se cree que surgen de la formación inadecuada de fibra amiloide. [2] Los curli pili generalmente se ensamblan a través de la vía extracelular de nucleación / precipitación.. [4]
Las fibras de Curli, y por tanto la proteína de Curli, están codificadas por dos operones, el operón csgBAC y csgDEFG, que en total contienen siete genes. [5] [6] El operón csgBAC es responsable de la codificación de las tres proteínas CsgB, CsgA y CsgC, todas responsables de la formación de la subunidad principal dentro del curli fiberal o de la inhibición del mismo. [6] El operón csgDEFG codifica las proteínas CsgD, CsgE, CsgF y CsgG, responsables del ensamblaje, translocación y regulación de la proteína curli. [6]
CsgD es un regulador transcripcional positivo del operón csgBA. La proteína CsgD es el regulador de la transcripción y regula positivamente el operón csgBA pero no regula su propia expresión. El operón csgBA codifica la subunidad estructural principal de curli, CsgA, así como la proteína nucleadora CsgB. Aún es necesario realizar más investigaciones para ver qué estimula la expresión o actividad de CsgD, pero algunas pruebas respaldan que la activación de la proteína es causada por la fosforilación de un residuo de ácido aspártico del dominio receptor N-terminal. Dado que CsgD debe estar presente para la actividad promotora de csgBA, se muestra, por tanto, que los reguladores de la expresión de CsgD también influyen en la expresión de csgBA. [2]
Muchas señales ambientales juegan un papel en la expresión del gen Curli. El crecimiento a una temperatura inferior a 30 grados centígrados promueve la expresión del gen Curli. [2] Además, cuando hay una falta de sal y nutrientes como nitrógeno, fosfato y hierro, se estimula la expresión del gen Curli. [2]
Los amiloides se han relacionado con enfermedades como Alzheimer, Parkinson, Huntington, lupus, entre muchas más. [7] [8] Además, la proteína Curli se considera un PAMP ( patrón molecular asociado a patógenos ) y, por lo tanto, la estructura de la hoja beta de Curli actúa sobre el sistema inmunológico innato, activando el TLR2 (Receptor 2 Toll-Like). [7] Esto luego provoca una respuesta aguas abajo mediante una respuesta proinflamatoria en la que se reclutan citocinas y quimiocinas proinflamatorias para la respuesta de iniciación e inflamación. [7]
Curli, sin embargo, tiene otras funciones (por lo que se le denomina "amiloide funcional" [8] ), incluida la de ser un componente principal en la biopelícula generada por bacterias gramnegativas como E. coli y Salmonella . [9] [7] [8] Estas biopelículas permiten que las bacterias gramnegativas colonicen mejor en un entorno determinado, protegiéndolas del estrés oxidativo y la deshidratación. [9] [7]Sin embargo, estas biopelículas son motivo de gran preocupación. Dado que estas biopelículas permiten que las bacterias sobrevivan a los factores estresantes químicos y físicos dentro de su entorno, no solo hace que los pacientes sean más susceptibles a la infección cuando se usan aparatos compartidos, sino que Curli y otras biopelículas han demostrado que reducen la respuesta inmune y los antimicrobianos de las personas infectadas. [9] Tanto las proteínas de Curli como las biopelículas son muy resistentes a los factores de estrés químico hasta un punto en el que se requiere un pretratamiento más fuerte para que Curli se degrade o se disuelva en dodecilsulfato de sodio ( SDS ). [9]
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